概要:
本実験の目標は，それぞれの本科のより応用的な内容の実験を行うことで，生産情報システム工学分野における技術の幅の広さと深さを兼ね備えた技術者の育成を図ることにある。
このために，本科で行った実験を更に発展させた，高度な内容のテーマについて行うものである。したがって，理解を深めるためには，本科での工学的基礎知識と専攻科において培う応用的知識との融合が重要であり，より発展的な勉強が必要となる。
授業の進め方・方法:
本実験では，それぞれの出身コースごとに班分けし，さらに必要に応じて細かく班分けを行う。また，実験テーマもそれぞれの出身コースごとに設定する。
この科目は学修単位科目のため，事前・事後学習として，レポートを課す。
注意点:
授業時間内にも、実験結果のポイントはチェックするが、その他、実験レポート作成のほとんどについては、全実験項目とも、時間外の学習となる。
評価方法の詳細は次の通りとする。
実施した項目のレポートの出来具合を上記評価項目についてチェックし，10点満点で評価する。
M：提出遅れ（提出期限後１週間以内）は4点以上減点し，提出期限後１週間を越えて提出，又は未提出の場合はその実験テーマは０点する．
E：1通でも未提出のレポートがあった場合には，30点未満とする。
I：提出期限を超えて提出されたレポートの評価は0点とする。
これらのテーマのすべての点数を総合して100点満点に換算する。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
M：６つの実験テーマに関する概要説明と注意
E：連続時間制御実験１
I：情報理論の検証１ |
M：６つの実験テーマの概略が理解できること。
E：PI制御系を連続時間の状態方程式で表現できる。また，連続時間制御系をプログラミング言語で表現できる。
I：本科で学習した内容を理解して、それをもとにしたソフトウェアが開発できる。
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| 2週 |
M:ISO45001と労働環境モニタリング実験Ⅰ（ISO担当項目）
E：離散時間制御実験１：作業環境および精度測定実験１
E：連続時間制御実験２
I：情報理論の検証2 |
M：製品を作るためには作業環境、寸法や精度が求められるので、各自でその要因を考えて測定・評価する手段を調べて理解できること。
E：PI制御を含む連続時間制御系をシミュレーションで評価できる。
I：本科で学習した内容を理解して、それをもとにしたソフトウェアが開発でき、動作を検証できる。
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| 3週 |
M：ISO45001と労働環境モニタリング実験Ⅱ（ISO担当項目）
E：離散時間制御実験１
I：情報理論の検証3 |
M：製品を作るためには作業環境、寸法や精度が求められるので、各自でその要因を考えて測定・評価する手段を調べて理解できること。
E：PI制御系を離散時間の状態方程式で表現できる。また，離散時間制御系をプログラミング言語で表現できる。
I：本科で学習した内容を理解して、それをもとにしたソフトウェアが開発でき、レポートとしてまとめることができる。
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| 4週 |
M：制御シミュレーション実験１
E：離散時間制御実験２
I：光ディスクの記録層に関する調査1 |
M：制御系シミュレーションソフトMATLAB＆SIMLINKによる基礎的なコンピュータシミュレーションができること。
E：PI制御を含む離散時間制御系をシミュレーションで評価できる。
I：一般的な光ディスクの種類，構造，書き込み原理について理解するとともに，レーザー光を用いた簡単な実験にて光ディスクのトラックピッチを見積もることができる。
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| 5週 |
M：制御シミュレーション実験２
E：高電圧・大電流測定法１
I：光ディスクの記録層に関する調査2 |
M：制御系シミュレーションソフトMATLAB＆SIMLINKによる基礎的なコンピュータシミュレーションができること。
E：高電圧や大電流の代表的な測定方法について理解できる。
I：走査型プローブ顕微鏡（SPM）の動作原理と使用方法を理解し，光ディスクの記録層を像として得ることができる。
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| 6週 |
M：X線による応力測定法１
E：高電圧・大電流測定法２
I：光ディスクの記録層に関する調査3 |
M：：X線による応力測定法の原理を理解でき、標準曲げ試験片などを用いて、2θ-sin2ψ線図を作成し、残留応力を計算できること。
E：交流高電圧，直流高電圧，インパルス高電圧，インパルス大電流を測定することができる。
I：前実験で得たデータをソフトウェアにより解析し，トラックピッチやデータ書き込み箇所等を含めた，光ディスクの記録層についてより詳細な情報を得ることができる。
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| 7週 |
M：X線による応力測定法２
E：プラズマ実験１
I：コンピュータネットワーク実験 |
M：溶接部の残留応力を測定し、熱履歴と残留応力とを関連付けて説明できること。
E：放電における物理現象，プラズマの生成法，探針法について理解できる。
I：各種のネットワークコマンドを実行し、ネットワークの状態等を把握できる。
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| 8週 |
M：流体実験(流れの可視化およびPIV解析)１
E：プラズマ実験２
I：コンピュータネットワーク実験 |
Ｍ：風洞内に設置された円筒物に作用する抗力および揚力を正確に安全に測定し、理論値との比較を行うことができること。
E：直流電源の特性および安定化回路について理解し，測定できる。溶接部の残留応力を測定し、熱履歴と残留応力とを関連付けて説明できる。E：低気圧グロー放電の電流電圧特性試験および探針プローブを用いたプラズマ計測ができる。
I：ソケットを用いたネットワークプログラムを実行し、プログラムの内容を解析できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
M：流体実験(流れの可視化およびPIV解析)２
E：直流電源の特性および安定化回路
I：コンピュータネットワーク実験 |
M：風洞内に設置された円筒物に作用する抗力および揚力を正確に安全に測定し、理論値との比較を行うことができること。
E：直流電源の特性および安定化回路について理解し，測定できる。
I：コンピュータネットワークに関する事項について調査し、レポートとしてまとめることができる。
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| 10週 |
M：RP実験１
E：ディジタルICによるカウンタ回路
I：システムプログラム演習1 |
M:RP技術とは何かを理解し，説明できること。
E：ディジタルICによるカウンタ回路について理解し，測定できる。
I：計算機におけるオペレーティングシステムの役割や動作を説明できる。
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| 11週 |
Ｍ：RP実験２
E：LCフィルタの特性
I：システムプログラム演習2 |
Ｍ：RP技術を用いてモデルの作成ができること。
E：LCフィルタの特性について理解し，測定できる。
I：Linuxカーネルの構成や仕組みを理解し、要求に応じて設定することができる。
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| 12週 |
Ｍ：FEMによる構造解析1
E：波形整形回路
I：システムプログラム演習3 |
M：仮想仕事の原理に基づいて剛性方程式をたてる事ができること。
E：波形整形回路について理解し，測定できる。
I：カーネルビルド手法を理解し、要求に応じてカーネル機能を追加することができる。
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| 13週 |
M：FEMによる構造解析2
E：応用プログラミング１
I：FPGAを対象する論理回路の設計１ |
M：有限要素法のアルゴリズムに基づいて数値解析プログラムを開発する事ができること。
E：Pythonによるプログラミングを理解し，インタラクティブなプログラムを作成できる。
I：Verilog HDLで RTL記述の基本を理解し，加算器とDフリップフロップを記述とテストできる．
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| 14週 |
M：FEMによる構造解析3
E：応用プログラミング２
I：FPGAを対象する論理回路の設計2 |
M：有限要素法におけるメッシュ分割や境界条件が解析結果に及ぼす影響について考察する事ができること。
E：Pythonの外部モジュールを理解し，それらを用いたプログラミングを理解できる。
I：Verilog HDLでJKフリップフロップ、レジスター、メモリ回路を記述とテストできる．
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| 15週 |
M：６つの実験テーマの総括
E：応用プログラミング３
I：FPGAを対象する論理回路の設計3 |
M：６つの実験テーマについて、振り返り、要点を述べることができること。
E：これまで理解した内容をもとに，それらを応用した作品を考え，プログラム開発ができる。
I：Verilog HDLで高等な回路（整数の電卓、クロノメーターなど）を記述とテストできる．
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| 16週 |
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| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 専門的能力 | 分野別の工学実験・実習能力 | 情報系分野【実験・実習能力】 | 情報系【実験・実習】 | 与えられた問題に対してそれを解決するためのソースプログラムを、標準的な開発ツールや開発環境を利用して記述できる。 | 5 | 後1,後2,後3,後10,後11,後12 |
| フローチャートなどを用いて、作成するプログラムの設計図を作成することができる。 | 5 | 後1,後2,後3,後10,後11,後12 |
| ソフトウェア生成に利用される標準的なツールや環境を使い、ソースプログラムをロードモジュールに変換して実行できる。 | 5 | 後1,後2,後3,後10,後11,後12 |
| 問題を解決するために、与えられたアルゴリズムを用いてソースプログラムを記述し、得られた実行結果を確認できる。 | 5 | 後1,後2,後3,後10,後11,後12 |
| ソフトウェア開発の現場において標準的とされるツールを使い、生成したロードモジュールの動作を確認できる。 | 5 | 後1,後2,後3,後10,後11,後12 |
| 標準的な開発ツールを用いてプログラミングするための開発環境構築ができる。 | 5 | 後1,後2,後3,後10,後11,後12 |
| 要求仕様にあったソフトウェア(アプリケーション)を構築するために必要なツールや開発環境を構築することができる。 | 5 | 後1,後2,後3,後10,後11,後12 |
| 要求仕様に従って標準的な手法によりプログラムを設計し、適切な実行結果を得ることができる。 | 5 | 後1,後2,後3,後10,後11,後12 |